Способ измерения активной составляющей комплексного сопротивления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1644048
Автор: Филинюк
Текст
)5 8 01 й 27/28,27/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 21) 4365300/21(71) Винницкий политехнический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ,(57) Изобретение относится к измерениюпараметров комплексных сопротивлений навысоких и сверхвысоких частотах и можетбыть использовано для измерения комплексных сопротивлений как пассивных, так иактивных двухполюсников и многополюсников, Цель изобретения - повышение точности измерения активной составляющей комплексных сопротивлений и уточнения частотного диапазона, Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 электромагнитных колебаний, согласующие трансформаторы 2, 6, коммутаторы 3, 5, 8, невзаимный четырехполюсник 4, измеритель 7 мощности, комплексное сопротивление 9 с известной активной составляющей, Результат измерения активной составляю- щей комплексного сопротивления не зависит от реактивной составляющей этого сопротивления, что позволяет избежать влияния паразитных индуктивностей выводов и контактодержателя. Точность измерений не зависит от внутреннего сопротивления генератора 1, от коэффициента передачи независимого четырехполюсника и от частоты, что позволяет использовать способ в любом диапазоне частот. Нет необходимости производить измерение фазы электромагнитных колебаний; что упрощает реализацию способа и уменьшает погрешность измерений. 1 ил,1644048 45 50 55 Изобретение относится к области измерений, в частности к измерению параметров комплексных сопротивлений на высоких и сверхвысоких частотах, и может быть использовано для измерения комплексных сопротивлений как пассивных, так и активныхдвухполюсников и многополюсников.Цель изобретения - повышение точности измерения активной составляющей комплексных сопротивлений и уточнение частотного диапазона.На чертеже приведена структурная схема установки для осуществления способа.Установка содержит генератор 1 электромагнитных колебаний, первый согласующий трансформатор 2, первый коммутатор 3, независимый четырехполюсник 4, второй коммутатор 5, второй согласующий трансформатор 6, измеритель 7 мощности, третий коммутатор 8, комплексное сопротивление 9 с известной активной составляющей, измеряемое комплексное сопротивление 10.Выход генератора 1 электромагнитных колебаний через первый согласующий трансформатор 2 соединен с входом первого коммутатора 3, Один из выходов первого коммутатора 3 соединен с выходом независимого четырехполюсника 4 и первым входом второго коммутатора 5. Выход второго коммутатора 5 через второй согласующий трансформатор 6 соединен с входом измерителя 7 мощности. Второй выход первого коммутатора 3 соединен с вторым входом второго коммутатора 5 и с входом третьего коммутатора 8. Первый выход третьего коммутатора 8 соединен с входом невзаимного четырехполюсника, второй выход третьего коммутатора 8 через комплексное сопротивление 9 с известной активной составляющей - .с входом невзаим ного четырехполюсника 4, третий выход третьего коммутатора 8 через измеряемое комплексное сопротивление 10 соединен с входом невзаимного четырехполюсника 4.Способ осуществляют следующим образом.От генератора 1 подают электромагнитные колебания постоянной мощности и частоты через согласующий трансформатор 2 и первый коммутатор 3 на вход коммута.тора 8, выход которого через измеряемое комплексное сопротивление 10 соединяется с входом невзаимного четырехполюсника 4, Выход невзэимного четырехполюсника 4 с помощью коммутатора 5 через второй согласующий трансформатор 6 соединяется с входом измерителя мощности 7, Затем с помощью согласующих трансформаторов 2 и б устанавливается ре 5 10 15 20 25 30 35 40 жим согласования сопротивления генератора 1 электромагнитных колебаний с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника 4 при включенном в его входной цепи измеряемом комплексным сопротивлении 10 и согласования сопротивления измерителя 7 мощности с выходным сопротивлением невзаимного четырехполюсника 4 и в этом режиме измеряют мощность Р ц 1) электромагнитных колебаний на его выходе, Затем с помощью коммутатора 8 электромагнитные колебания генератора 1 подают через комплексное сопротивление 9 с известной составляющей на вход невзаимного четырехполюсника, с помощью согласующих трансформаторов 2 и б устанавливается режим согласования сопротивления генератора 1 с входным сопротивлением невзаимнаго четырехполюсника 4 при включенном в его входной цепи комплексным сопротивлении 9 с известной активной составляющей, и согласования сопротивления измерителя 7 мощности с выходным сопротивлением невзаимного четы рехполюсника 4, и в этом режиме измеряют мощность Р 1 р) электромагнитных колебаний на его выходе, Затем с помощью коммутатора 8 электромагнитные колебания генератора 1 передаются на вход невзаимнога четырехполюсника 4, с помощью согласующих трансформаторов 2 и б устанавливается режим согласования сопротивления генератора 1 электромагнитных колебаний с входным сопротивлением не- взаимного четырехполюсника 4 и согласования сопротивления измерителя 7 мощности с выходным сопротивлением не- взаимного четырехполюсника 4, и в этом режиме измеряют мощность Р 1(з) электромагнитных колебаний на его выходе,Затем электромагнитные колебания генератора 1 через первый согласующий трансформатор 2 и первый коммутатор 3 подаются на выход невзаимного четырехполюсника 4, а измеритель 7 мощности через второй согласующий трансформатор 6 и коммутатор 5 подключается к входу третьего коммутатора 8 и производит измерение мощности Р 2(1), Р 2 р) и Р 2 д электромагнитных колебаний на входе невзэимного четырехполюсника 4 в режиме согласования сопротивления генератора 1 электромагнитных колебаний с выходным сопротивлением невзаимнога четырехполюсника и согласования сопротивления измерителя 7 мощности с входным сопротивлением не- взаимного четырехпалюсника при последа. вательно подключаемых с помощью третьего коммутатора 8 измеряемого комп 1644048лексного сопротивления 10, комплексного сопротивления 9 с известной активной составляющей и непосредственно входа не- взаимного четырехполюсника 4.По измеренным значениям мощностей Р 1(1)1 Р 1(2)з Р 1(3), Р 2(1), Р 2(2) и Р 2(3) активная составляющая ВеЕх комплексного сопротивления может быть определена по форму- ле КУх КУЙе 2 х = БеоК,. - КУ где КУ -2 зР 1(з) Рз(з) з й,2 з Р 1(2) Р(2) КУо ВеЕо - известная активная составляющая второго комплексного сопротивления;Рг - мощность генератора электромагнитных колебаний.Р 1(1), Р 1(2), Р 1(3) - мощность электромагнитных колебаний, измеряемых на выходе четырехполюсника в режиме согласования сопротивления измерителя мощности с выходным сопротивлением невзаимного четырех пол юсника и согласования сопротивления генератора электромагнитных колебаний с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника при включении в его входной цепи измеряемого комплексного сопротивления, комплексного сопротивления с известной активной составляющей и при отсутствии комплексного сопротивления соответственно;Р 2(1), Р 2(2), Р 2(3) - мощность электромагнитных колебаний, измеренных на входе невзаимного четырехполюсника в режиме согласования сопротивления. генератора . электромагнитных колебаний с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника и согласования сопротивления измерителя мощности с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника при включении в его входной цепи измеряемого комплексного сопротивления, комплексного сопротивления с известной активной составляющей и при отсутствии комплексного сопротивления соответственно.При подаче электромагнитных колебаний на вход невзаимного четырехполюсника 4, сопротивление которого согласовано с сопротивлением генератора 1, а сопротивление измерителя 7 мощности согласовано с выходным сопротивлением невзаимногочетырехполюсника 4, мощность сигнала наего выходе равнаР 1(3) = РКном 2(3),5 ГДЕ Кном 1(3) - НОМИНаЛЬНЫй КОЭффИЦИЕНтпрямой передачи невзаимного четырехполюсника по мощности.При подаче электромагнитных колебаний генератора 1 на выход четырехполюс 10 ника в режиме согласования мощностьсигнала на его входе равнаР 2(3) = РгКном 2(3),ГДЕ Кном 2(3) - НОМИНаЛЬНЫй КОЭффИЦИЕНт Обратной передачи невзаимного четырехпо 15 люсника по мощности,Аналогичные соотношения получаютдля режима согласования в случае включения на входе невзаимного четырехполюсника комплексного сопротивления 9 с20 известным активным сопротивлениемР 1(2) = РгКном 1(2):Р 2(2) = РгКнсм 2(2);и измеряемого комплексного сопротивления 1025 Р 1(1) = Рг Кном 1(1);Р 2(1) = РгКном 2(1)Наиболее существенное снижение погрешности измерений достигается за счет, того, что в предлагаемом способе результат30 измерения активной составляющей комплексного сопротивления не зависит от реактивной составляющей этого сопротивления,что позволяет избежать влияния паразитных индуктивностей выводов и контактоЗ 5 держателя,Точность измерений не зависит от внутреннего сопротивления генератора электромагнитных колебаний, от коэффициентапередачи невзаимного четы рехполюсника и40 от частоты, что позволяет испольэовать способ в любом диапазоне частот.Достоинством предлагаемого способатакже является то, что нет необходимостипроизводить измерение фазы электромаг.45 нитных колебаний, что упрощает реализацию способа и уменьшает погрешностьизмерений. Для реализации способа может быть ис пользован пассивный невзаимный четырехполюсник, что позволяет исключить погрешность за счет нестабильности источника питания,В случае, если необходимо, чтобы одна 55 из клемм измеряемого комплексного сопротивления была соединена с общей шиной, в процессе измерений комплексного сопротивления Л 1, 22 поочередно включаются параллельно входу невзаимного четырех 1644048полюсника, последовательность операций способа и его режимы сохраняются.Способ реализован с использованием кварцевого ГЧ-генератора со стабильностью, использовались согласующие трансформаторы типа Э 1 - 46, в качестве невзаимного четырехполюсника применялся ферритовый вентиль типа Э 6 - 29, измерение мощности электромагнитных колебаний производилось с помощью термисторного моста типа МЧ - 1.Формула изобретения Способ измерения активной составляющей комплексного сопротивления, включающий подачу электромагнитных колебаний постоянной мощности и частоты на вход невзаимного четырехполюсника с включенным во входной цепи комплексным сопротивлением и измерение мощности электромагнитных колебаний на его выходе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения активной составляющей комплексного сопротивления и уточнения частотного диапазона, измерения мощности электромагнитных колебаний на выходе невзаимного четырехполюсника производят в режимах согласования сопротивления генератора электромагнитных колебаний с входным сопротивлением невэаимного четырехполюсника с включенным во входной цепи измеряемым комплексным сопротивлением, комплексным сопротивлением с извест-, ной активной составляющей и без подключения комплексного сопротивления и согласования выходного сопротивления невзаимного четырехполюсника с сопротивлением измерителя мощности, для чего , подачу электромагнитных колебаний осуществляют соответственно через комплекс-. ное сопротивление с измеряемой активной составляющей, с известной активной составляющей и без подключения комплексного сопротивления на вход невзаимного четырехполюсника, далее подачу электромагнитных колебаний осуществляют на выход невзаимного четырехполюсника и измерение мощности электромагнитных колебаний производят на входе невзаимного четырехполюсника в режиме согласования сопротивления генератора электромагнит. ных колебаний с выходным сопротивлением невзаимного четырехполюсника и согласования сопротивления измерителя мощности с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника при включении в его входной цепи измерительногокомплексного сопротивления, затем комплексного сопротивления с известной активной составляющей и при отсутствии комплексного сопротивления, где активная 5 составляющая комплексного сопротивления определяется из выражения Ух УВеУх ВеоУо У 10 где ВеЕх - активная составляющая измеряемого комплексного сопротивления;Ве 2.О - активная составляющая известного комплексного сопротивления;15 гРг +Р 1 з Р 2 з,1 Р 1(з) Рг(з)(Ух12 /РРг(1) 20 2 )Р 1(2) Р 2(2) 25Р - мощность электромагнитных колебаний, подаваемых на клеммы невзаимного четырехполюсника;Р 1(1), Р)(2), Р 1(з - мощность электромагнитных колебаний, измеряемых на выходе невзаимного четырехполюсника в режиме согласования сопротивления измерителя мощности с выходным сопротивлением не- взаимного четырехполюсника и согласования сопротивления генератора электромагнитных колебаний с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника при включении в его входной цепи измеряемого комплексного сопротивления, известного комплексного сопротивления и при отсутствии комплексного сопротивления соответственно;Р 2(1), Р 2(2), Р 2(з) - мощность электромагнитных колебаний, измеренных на входе невзаимного четырехполюсника в режиме согласования сопротивления генератора электромагнитных колебаний с выходным сопротивлением невзаимного четырехполюсника и согласования сопротивления измерителя мощности с входным сопротивлением невзаимного четырехполюсника при включении, в его входной цепи измеряемого комплексного сопротивления, комплексного сопротивления с известной активной составляющей и при отсутствии комплексного сопротивления соответственно.
СмотретьЗаявка
4365300, 18.01.1988
ВИННИЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ФИЛИНЮК НИКОЛАЙ АНТОНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 27/04, G01R 27/28
Метки: активной, комплексного, сопротивления, составляющей
Опубликовано: 23.04.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1644048-sposob-izmereniya-aktivnojj-sostavlyayushhejj-kompleksnogo-soprotivleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения активной составляющей комплексного сопротивления</a>
Предыдущий патент: Преобразователь информативного параметра в частоту
Следующий патент: Способ измерения длительности импульсов
Случайный патент: Оксидный магнитный материал